第Ⅱ卷(非选择题，共50分)

二、实验题：本题共2小题，共12分。把答案填在题中的横线上或按照题目要求作答。

11.(6分)一正弦交变电流的电流i随时间t变化的规律如图所示。由图可知

(1)该交变电流的有效值为__________A

(2)该交变电流的频率为________ Hz

(3)该交变电流的瞬时值表达式为i=________________________A

(4)若该交变电流通过阻值R=40 Ω的白炽灯，则电灯消耗的功率是_______W

12.(6分)如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10:1，b是原线圈的中心抽头，电压表和电流表均为理想电表，从某时刻开始在原线圈c、d两端加上交变电压，其瞬时值表达式为u1=220 sin314t(V)，则

(1)当单刀双掷开关与a连接时，电压表的示数

为_________V

(2)当t= s时，c、d间的电压为______V

(3)单刀双掷开关与a连接，在滑动变阻器触头P

向上移动的过程中，电压表示数________，

电流表示数________(填“变大”、“变小”

或“不变”)

(4)当单刀双掷开关由a扳向b时，电压表示数________，电流表示数________(填“变大”、“变小”或“不变”)

三、计算题：本题共3小题，共38分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

13.(10分)(2011•福建龙岩)如图甲所示，空间有一宽为2L的匀强磁场区域，磁感应强度为B，方向垂直纸面向外.abcd是由均匀电阻丝做成的边长为L的正方形线框，总电阻值为R.线框以垂直磁场边界的速度v匀速通过磁场区域.在运动过程中，线框ab、cd两边始终与磁场边界平行.设线框刚进入磁场的位置x=0，x轴沿水平方向向右.求：

甲　　　　　　　   　　乙

(1)cd边刚进入磁场时，ab两端的电势差，并指明哪端电势高;

(2)线框穿过磁场的过程中，线框中产生的焦耳热;

(3)在乙图中，画出ab两端电势差Uab随距离变化的图象，其中U0=BLv.

14.(13分)如图所示，在水平面内有两条光滑轨道MN、PQ，其上放有两根静止的导体棒，质量分别为m1、m2.设有一质量为M的永久磁铁，从轨道和导体棒组成的平面的正上方高为h的地方落下，当磁铁的重心下落到轨道和导体棒组成的平面内时磁铁的速度为v，导体棒ab的动能为Ek，此过程中两根导体棒、导体棒与磁铁之间没有发生碰撞，求：

(1)磁铁在下落过程中受到的平均阻力;

(2)磁铁在下落过程中在导体棒中产生的总热量.

15.(15分)(2011•上海模拟)如图(a)所示，平行金属导轨MN、PQ光滑且足够长，固定在同一水平面上，两导轨间距L=0.25 m，电阻R=0.5 Ω，导轨上停放一质量m=0.1 kg、电阻r=0.1 Ω的金属杆，导轨电阻可忽略不计，整个装置处于磁感应强度B=0.4 T的匀强磁场中，磁场方向竖直向下，现用一外力F沿水平方向拉杆，使其由静止开始运动，理想电压表的示数U随时间t变化的关系如图(b)所示.试分析与求：

图(a)　　　　　　　　　图(b)

(1)分析证明金属杆做匀加速直线运动;

(2)求金属杆运动的加速度;

(3)写出外力F随时间变化的表达式;

(4)求第2.5 s末外力F的瞬时功率.